碳硅及其化合物
碳硅及其化合物无机非金属材料
碳硅及其化合物无机非金属材料碳和硅是两种非金属材料，分别构成了碳族和硅族元素的主要成员。
它们的化合物和纯净的形式具有广泛的应用领域，包括电子学、材料科学、化学、生物学等。
下面将详细介绍碳、硅及其化合物的性质和应用。
碳是地球上最丰富的元素之一，存在于多种形式中，包括钻石、石墨和富勒烯等。
钻石是由碳原子形成的三维晶体结构，具有极高的硬度和热导率。
它在工业领域用于制造切割工具、磨料和高压实验设备。
相比之下，石墨由层状的碳原子组成，具有良好的导电性和润滑性。
它被广泛应用于电池、润滑剂和石墨烯等领域。
石墨烯是由单层石墨形成的二维结构，具有出色的电导性和机械性能，被视为未来材料科学领域的重要方向。
硅是地壳中第二丰富的元素，主要以二氧化硅的形式存在。
二氧化硅是非晶态或结晶态的硅氧化物，广泛应用于制造玻璃、陶瓷和光纤等。
此外，硅也可以形成硅晶体，是制造集成电路和太阳能电池等电子器件的重要材料。
硅的高熔点和良好的热导率使其成为高温电子设备和热管理材料的理想选择。
碳和硅的化合物也具有重要的应用价值。
碳化硅是碳和硅的化合物，具有良好的耐高温性能和化学稳定性，被广泛应用于制造陶瓷、研磨材料和半导体器件等。
碳酸钙是由碳、氧和钙元素组成的化合物，广泛存在于大自然中的石灰岩和大理石中。
它在建筑材料、制药和食品工业等领域中得到了广泛应用。
另一个重要的碳化合物是一氧化碳。
一氧化碳是一种无色、无味和有毒的气体，是燃烧不完全时产生的副产品。
尽管一氧化碳具有毒性，但它也有一定的应用价值。
一氧化碳能够与铁形成一种稳定的碳氧化物，被广泛用于冶金工业中的一氧化碳炉，用于还原金属矿石。
总的来说，碳和硅及其化合物是无机非金属材料中非常重要的成员。
它们具有良好的物理、化学和电学性质，广泛应用于各个领域。
通过深入研究和开发这些材料，我们可以不断发现新的应用领域，并推动科技和工业的进步。
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物间的转化关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：碳硅是一种重要的元素，它们在自然界中广泛存在并且具有许多重要的化合物。
碳和硅是两种非金属元素，它们在化学性质上有一些相似之处，因此在一些化学反应中可以相互转化。
在本文中，我们将探讨碳硅及其重要化合物之间的转化关系。
让我们来看一下碳的化合物。
碳是一种非金属元素，它在自然界中存在于多种形式中，如石墨、金刚石和全新炭等。
碳在化学反应中通常以四价的形式存在，它可以与氧、氢、氮等元素形成许多不同的化合物。
碳酸盐是碳循环中的一个重要环节，它在地壳中有着广泛的存在，并且可以通过各种化学反应转化为其他碳化合物，如石灰石、煤炭等。
硅是一种具有金属性质的元素，它在自然界中存在于硅石、石英和硅酸盐等形式中。
硅与氧形成的硅酸盐是地壳中的主要组成，它们可以通过地球内部的热液作用、熔融作用等过程来形成。
硅也可以与其他元素形成许多重要化合物，如硅烷、硅酸等。
碳硅在化学性质上有一些相似之处，因此它们在一些化学反应中可以相互转化。
碳可以与硅直接反应，生成碳硅化合物，如碳化硅。
碳化硅是一种重要的半导体材料，它具有优良的导电性能和热导率，被广泛应用于电子器件、太阳能电池等领域。
碳硅材料还可以通过不同的方法制备，如化学气相沉积、烧结等。
碳硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，它们在材料科学、化工等领域中有着广泛的应用前景。
通过深入研究碳硅化学性质及其相互转化关系，我们可以更好地利用这些重要元素和化合物，推动科学技术的发展，实现材料的创新和应用。
希望本文能够帮助读者更深入地了解碳硅及其重要化合物之间的转化关系，激发对这一领域的兴趣和热情。
希望碳硅化学的研究能够为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
【2000字】。
第二篇示例：碳硅是一种重要的元素，其在自然界中的存在形式有许多，包括石墨、金刚石等，而碳硅也是一种重要的金属loid，其在化学反应中具有独特的性质和作用。
碳硅及其重要化合物间的转化关系，既包括碳硅之间的相互转化，也包括碳硅与其他元素形成的化合物之间的转化关系。
高一化学碳硅及其化合物试题答案及解析
高一化学碳硅及其化合物试题答案及解析1.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。
下列说法正确的是()A．硅酸钠可用于制备木材防火剂B．硅单质广泛用于光纤通讯C．利用盐酸刻蚀石英制作艺术品D．水晶项链是硅酸盐制品【答案】A【解析】硅酸钠是一种重要的防火材料；硅单质主要应用于半导体材料，二氧化硅才是应用于光纤通讯的材料；盐酸与二氧化硅不能发生反应；水晶项链的主要成分是二氧化硅而不是硅酸盐。
【考点】含硅矿物与信息材料2.下列有关说法中正确的是()A．硅是非金属元素，与任何酸都不发生反应B．SiO2溶于水生成硅酸，其水溶液显酸性C．硅的性质很稳定，但在自然界中不存在游离态D．二氧化硅是酸性氧化物，可以与碱反应，但是不能与酸反应【答案】C【解析】硅在常温下可以与氢氟酸反应，A项错误；SiO2不溶于水，也不能与水反应，B项错误；自然界中没有游离态的硅，化合态的硅几乎全部是二氧化硅和硅酸盐，C项正确；SiO2是酸性氧化物，但是可以与氢氟酸反应，D项错误。
【考点】含硅矿物与信息材料3.有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。
假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥的是()A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B．自然界中存在大量的单质硅C．硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D．自然界的硅易开采，且可再生【答案】B【解析】自然界中没有单质形式的硅。
【考点】含硅矿物与信息材料4.下列说法正确的是()A．在粗硅的制取中发生2C+SiO22CO↑+Si，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性B．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2D．由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸【答案】C【解析】依据元素周期律，硅的还原性大于碳，上述反应能发生是因为产物中有CO气体生成，使平衡向右移动，A错误；硅酸钠是一种黏合剂，B错误；D选项中的反应不是在水溶液中进行的，且产物中有气体生成，与酸性强弱无关，D错误。
高三化学一轮复习——碳、硅及其化合物
说明：反应要隔绝空气；炭的用量要合适； 方法一：将生成的粗硅和Cl2反应生成液态 SiCl4，通过蒸馏(或多次蒸馏)，实现SiCl4和杂质 的分离，得到的高纯SiCl4用H2还原。
主要反应： Si+2Cl2
高温 高温
SiCl4
Si+4HCl
SiCl4+2H2
方法二：将生成的粗硅在加热条件下与 HCl(g)反应，制成化合物SiHCl3，与杂质分离； 再在高温条件下用H2还原，重新得到高纯硅和 HCl。
SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3
1.二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化 合物的重要原料（如图）。下列说法正确的是
A．SiO2属于两性氧化物 B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 C．硅胶吸水后不能重复再生 在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)。 A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷 和轴承 C ．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材 料——光导纤维 D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制备的， 其熔点很高 E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光 单晶硅
5.能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是
7、 如图，已知：①单质 E可作为半导体材料； ②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能 溶于水呈酸性，它能够跟氧化物 A起反应。据此， 请填空： (1) 化合物 F 、 I 分别是？ (2) 反应③④的化学方程 式是？
2. 将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加 热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的 固体物质是（ ） A. Na2SiO3 B. Na2CO3、Na2SiO3 C. Na2CO3、SiO2 D. SiO2
高中化学 碳、硅及其重要化合物
课时1 碳、硅及其重要化合物知识点一 碳、硅单质及其氧化物【考必备·清单】1．碳、硅的存在形态、物理性质和用途[名师点拨] ①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。
②同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。
2．碳、硅单质的化学性质 (1)碳单质的化学性质——还原性 ①与O 2的反应(用化学方程式表示) O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ； O 2充足：C ＋O 2=====点燃CO 2。
②与其他物质的反应(用化学方程式表示)a ．与CuO 反应：C ＋2CuO=====高温2Cu ＋CO 2↑(可用于金属的冶炼)； b ．与CO 2反应：C ＋CO 2=====高温2CO ；c ．与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制水煤气)；d ．与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
(2)硅单质的化学性质——还原性 ①与O 2反应：Si ＋O 2=====△SiO 2；②与氢氟酸反应(用化学方程式表示，下同)：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑； ③与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
3．硅的制备(1)原料：二氧化硅、焦炭。
(2)原理：SiO 2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑。
(3)提纯：Si(粗)＋2Cl 2=====△SiCl 4，SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl 。
4．碳和硅的氧化物(1)一氧化碳：无色无味的有毒气体，不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的还原剂。
(2)二氧化碳和二氧化硅 CO 2＋H 2OH 2CO 3[名师点拨] ①CO 2与水反应生成碳酸，但SiO 2不溶于水，不能用SiO 2与水反应制备硅酸。
②SiO 2既能与HF 反应，又能与NaOH 溶液反应，但SiO 2不是两性氧化物。
碳硅及其重要化合物
2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)碳有多种同素异形体，而氧不存在同素异形体( × ) (2)单质硅常用作半导体材料和光导纤维( × ) (3)硅在自然界中只以化合态的形式存在( √ ) (4)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应( × ) (5)SiO2 不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器( × ) (6)Si→SiO2→H2SiO3 均能进一步转化( × ) (7)不能用 SiO2 与水反应的方法来制取硅酸，不能用瓷坩埚 来加热烧碱或纯碱使其熔化( √ )
4．二氧化碳和二氧化硅的性质结构对比 物质 二氧化硅 二氧化碳 空间立体网状结构， 不存 结构 存在单个分子 在单个分子 主要物 硬度大，熔、沸点高，常 熔、沸点低，常温下 理性质 温下为固体，不溶于水 为气体，微溶于水 化 ①与 学 水反 不反应 CO2＋H2OH2CO3 性 应 质
化 学 SiO2＋2NaOH=== 性 ③与 Na2SiO3＋H2O 质 碱反 (盛碱液的试剂瓶用橡胶 应 塞)
解析： 2Al ＋ 6HCl===2AlCl3 ＋ 3H2↑ ， 而 2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，不生成 Al(OH)3，A 项不能实现图示 转 化 ； Al(OH)3 ＋ 3HCl===AlCl3 ＋ 3H2O ， Al(OH)3 ＋ NaOH===NaAlO2 ＋ 2H2O ， B 项能实现图示转化； NaHCO3 ＋ HCl===NaCl ＋ H2O ＋ CO2↑ ， NaHCO3 ＋ NaOH===Na2CO3 ＋ H2O，C 项能实现图示转化；(NH4)2CO3＋2HCl===2NH4Cl＋H2O △ ＋CO2↑，(NH4)2CO3＋2NaOH=====Na2CO3＋2NH3↑＋2H2O， D 项能实现图示转化。 答案：A
高三化学碳硅及其化合物试题答案及解析
高三化学碳硅及其化合物试题答案及解析1.图中各物质是中学化学中常见的物质，甲、乙均是离子化合物，且阴、阳离子个数比为1∶1。
甲是发酵粉的主要成分，乙是一种常用的化肥，B、D常温常压下是气体。
请回答下列问题：（1）甲的俗名是________。
（2）A、D物质的水溶液分别滴入酚酞试液后，溶液均显红色，其原理________(填“相同”或“不相同”)。
（3）甲在潮湿的空气中会缓慢分解，A会吸收空气中的水分：A＋nH2O===A·nH2O(n为平均值，n≤10)，取没有妥善保管的甲样品9.16 g，溶于水制成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的B的体积(标准状况)如下表：(溶于水中的B不计)①稀盐酸的物质的量浓度为__________________________________。
②样品中的成分及其物质的量分别为__________________________________。
【答案】（1）小苏打；（2）不相同；（3）①c(HCl)=1mol/L；②NaHCO3：0.09mol；Na2CO3·3H2O；0.01mol。
【解析】（1）甲是发酵粉的主要成分，是离子化合物，且阴、阳离子个数比为1∶1，则甲是NaHCO3，俗称小苏打；（2）NaHCO3受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2；由于A中加入酚酞试液变为红色，则溶液呈碱性，所以A是Na2CO3；而B在常温常压下是气体，则B是CO2；C是H2O；乙是离子化合物，且阴、阳离子个数比为1∶1。
乙是一种常用的化肥，受热分解产物有B是CO2；C是H2O；及水溶液使酚酞试液显红色的碱性物质产生，而且D常温常压下是气体。
则乙是NH4HCO3；D是NH3。
（2）A的水溶液分别滴入酚酞试液后，溶液显红色，其原理是盐水解消耗水电离产生的H+,是溶液中c(OH-)> c(H+),而NH3的水溶液显碱性是由于NH3+H2O=NH3·H2O，产物电离产生OH－；NH3·H2O NH4++ OH-。
高一化学碳硅及其化合物试题答案及解析
高一化学碳硅及其化合物试题答案及解析1.t℃时将15g碳酸钙粉末与一定量的盐酸恰好完全反应，反应后得饱和溶液，其溶质的质量分数为25%，求（1）反应可制得二氧化碳多少克（2）所用盐酸中溶质的质量分数 (计算结果精确到0.1%)【答案】（1）6.6g；（2）18.8%【解析】反应的方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，根据方程式可知100g的碳酸钙发生反应会产生44g的CO2气体，同时消耗HCl的质量是73g，则15g碳酸钙完全反应产生的气体的质量是（15g×44）÷100=6.6g；消耗的HCl的质量是：（15g×73）÷100=10.95g；根据方程式可知100g的碳酸钙发生反应会产生111gCaCl2,则15g碳酸钙完全反应产生的CaCl2质量是（15g×111）÷100=16.65g，由于反应后得饱和溶液，其溶质的质量分数为25%，则反应后溶液的质量是16.65g÷25%=66.6g,根据质量守恒了可知：反应前盐酸溶液的质量是66.6g＋6.6g－15g=58.2g，所以所用盐酸中溶质的质量分数（10.95g÷58.2g）×100%=18.8%。
【考点】考查关于质量守恒定律在化学方程式的计算的应用的知识。
2.证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解【答案】D【解析】 SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸，CaO、CaCO3均可溶于盐酸且CaCO3溶于盐酸有气泡生成，SiO2可以溶于NaOH溶液。
【考点】含硅矿物与信息材料TV对“南澳一号”沉船的考古进行了两个小时的现场直播，从沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。
第1讲碳、硅及其化合物
第1讲碳、硅及其化合物一、碳的单质2①与水反应：CO 2＋H 2OH 2CO 3②与CaO 反应：CO 2＋CaO===CaCO 3③与足量澄清石灰水反应： CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓ ＋H 2O④与Mg 反应：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C2(2)CO 与N 2的相对分子质量相同，均为28，二者密度与空气密度相差不大，不能用排空气法收集。
(3)实验室制取CO 2时不能用稀硫酸代替稀盐酸，因CaSO 4为微溶性物质，CaSO 4覆盖在石灰石或大理石的表面会阻止反应持续进行。
[思维诊断] 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)12C 、13C 、14C 是碳的三种同素异形体( )(2)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质( ) (3)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应( ) (4)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨( )(5)向Na 2SiO 3溶液中通入CO 2，溶液变浑浊，继续通入CO 2至过量，浑浊消失( ) (6)向Ca(ClO)2溶液中通入CO 2气体，溶液变浑浊，继续通入CO 2至过量，浑浊消失( ) (7)向CaCl 2溶液中通入CO 2，无明显现象，若先通入NH 3再通CO 2，溶液会变浑浊( ) (8)向饱和Na 2CO 3溶液中通入过量的CO 2气体，有晶体析出( )(9)向NaAlO 2溶液中通入CO 2气体，一开始有白色沉淀生成，CO 2过量，沉淀溶解( ) 提示：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)√ (9)×教材习题创编确定混合气体(CO 、CO 2)中含有CO 气体的实验设计方法按要求回答下列问题： (1)填写下列指定装置的作用 A ：_________________________________________________。
碳硅及其化合物PPT
随堂检测:
1、下列关于碳族元素的叙述中，正确的是(BD ) A.最外层上有2个电子 B. 主要化合价均为+2、+4 C.稳定化合价均为+4 D.不易形成离子化合物 2、下列气态氢化物最不稳定的是( A.PH3 B. H2S
D)
C. HCl
D. SiH4
3、已知：还原性 Sn2+>Fe2+，氧化性 PbO2>Cl2，试写出下列化学方程式： ▲=SnCl Sn+2Cl = 2 4 ①氯气与锡共热：___________________
△
Si + O2=== SiO2
高温
Si + C ＝ SiC Si + 2H2 ＝ SiH4
高温
Si + 2Cl2 ＝ SiCl4
4.硅的工业制法
(1)粗硅制取
高温
SiO2 + 2C == Si (粗) + 2CO↑ (2)粗硅提纯
Si (粗) + 2Cl2 == SiCl4
SiCl4 + 2H2 == Si(纯) + 4HCl
原子晶体:具有正四面体结构的
立体网状结构的晶体。
3.硅的化学性质
常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸 和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、 硫酸、硝酸等）起反应。
Si+2F2== SiF4 Si+4HF= SiF4 ↑ +2H2↑ Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
在加热条件下，能跟一些非金属反应。
H+或加热
C
O2、HNO3等 Mg
CO2
C
NaOH、Na2O2等 H+
碳硅及其化合物
解析】硅酸盐材料属于传统无机非金属材料， 错 【解析】硅酸盐材料属于传统无机非金属材料，A错； 高温结构陶瓷不是金属材料， 错 高温结构陶瓷不是金属材料，B错；氮化硅陶瓷属于新 型无机非金属材料，是高温结构材料， 错 型无机非金属材料，是高温结构材料，D错。
课前体验
4.晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要 晶体硅是一种重要的非金属材料， 晶体硅是一种重要的非金属材料 步骤如下： 步骤如下： 高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅； ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅； 粗硅与干燥HCl气体反应制得 气体反应制得SiHCl3： ②粗硅与干燥 气体反应制得 300℃ Si+3HCl SiHCl3+H2； 与过量H ③SiHCl3与过量 2在1000～1100℃反应制得纯硅。已 ～ ℃反应制得纯硅。 能与H 强烈反应 在空气中易自燃。 强烈反应， 知SiHCl3，能与 2O强烈反应，在空气中易自燃。 请回答下列问题： 请回答下列问题： 因 HCl 易 溶 于 水 ， 而 SiHCl3 遇 H2O强烈水解，故提纯SiHCl (1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为 SiO2+2C 3的 第 高温 Si+2CO↑方法只能在无水的条件下采用蒸 馏的方法进行分离 (2)粗硅与 粗硅与HCl反映完全后，经冷凝得到的 反映完全后， 粗硅与 反映完全后 经冷凝得到的SiHCl3(沸点 沸点 33.0℃)中含有少量 中含有少量SiCl4(沸点 沸点57.6℃)和HCl(沸点 沸点−84.7 ℃ 中含有少量 沸点 ℃和 沸点 分馏(或蒸馏) ℃)，提纯 ，提纯SiHCl3采用的方法为
高中化学归纳 必修一 碳硅及其化合物
高中化学归纳必修一碳硅及其化合物1、碳族元素(1)在元素周期表中的位置和结构。
碳族元素在元素周期表中的IVA族，包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb) 五种元素。
最外层有四个电子，这些结构不同的电子不容易失去电子，容易形成共价键，难以形成离子键。
(2)主要化合价。
碳族元素的主要化合价有+2和+4, C、Si、Ge、Sn的+4价化合物较稳定，而Pb的+ 2价化合物较稳定。
(3)氢化物、最高价氧化物及其相应的水合物。
(4)碳族元素金属和非金属性质的渐变规律。
由C到Pb,核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减小，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。
由碳族元素形成的单质中，碳、硅为非金属，但是硅有金属光泽;锗、锡、铅为金属。
2、碳和硅的结构与性质3、二氧化硅、二氧化碳和一氧化碳的比较(注意] 若在硅晶结构中的每个Si一Si键中“插入一个氧原子，便可得到以硅氧四面体(SiO4) ”为骨架的二氧化硅的结构。
在二氧化硅晶体中，硅原子和氧原子交替排列，不会出现Si一Si键和O一O键，即每个硅原子与四个氧原子形成四个共价键，每个氧原子和两个硅原子形成共价键，因此，二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比是1 : 2，二氧化硅的化学式是SiO24、碳酸盐(1)正盐与酸式盐的比较(2)酸式盐性质的一般规律①在水中的溶解性:一般的，相同温度下，难溶性正盐的溶解度小于其酸式盐，可溶性正盐的溶解度大于其酸式盐。
如CaCO3难溶于水，Ca(HCO3)2易溶于水; Na2CO3 易溶于水，NaHCO3的溶解度比Na2CO3溶解度小;②与酸或碱反应:强酸的酸式盐只与碱反应而不与酸反应;弱酸的酸式盐与足量强碱反应生成正盐，与足量强酸反应生成正盐和弱酸;③热稳定性:一般的，热稳定性的大小顺序为:正盐>酸式盐。
(3)碳酸钙在自然界中广泛存在，是岩石的主要成分之一，不溶于水，但溶于酸。
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，这些关系在材料科学和化学工业中具有重要意义。
首先，让我们来看一下碳和硅的关系。
碳和硅都属于同一族元素，它们在周期表中分别位于第14族和第15族。
由于它们具有相似的化学性质，因此它们之间存在着一些相似之处。
在化合物方面，碳和硅都能形成许多重要的化合物。
碳和硅的最常见的化合物是碳化硅（SiC）和硅化碳（CSi），它们在材料科学和工业中具有重要的应用。
碳化硅是一种耐高温、耐腐蚀的陶瓷材料，常用于制造耐磨、耐高温的陶瓷制品，如陶瓷刀具、陶瓷涂层等。
硅化碳则是一种重要的有机硅化合物，常用作硅橡胶、硅树脂等材料的原料。
此外，碳和硅之间还存在着其他重要的转化关系。
例如，碳可以和硅直接反应生成碳化硅，这是一种重要的无机化合物。
另外，碳和硅也可以在高温条件下发生还原反应，生成二元合金，如碳化硅和碳化硅化钛等。
这些二元合金在材料工业中具有重要的应用，如用于制造耐磨材料、陶瓷材料等。
总的来说，碳和硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，这些关系在材料科学和化学工业中具有重要意义，对于材料的研发和应用具有重要的指导意义。
通过深入研究碳硅及其化合物之间的转化关系，可以为材料科学和工业技术的发展提供重要的理论和实践基础。
高二化学碳硅及其化合物试题答案及解析
高二化学碳硅及其化合物试题答案及解析1.下列物品或设备：①门窗玻璃，②水晶镜片，③石英钟表，④玛瑙首饰，⑤硅太阳能，⑥光导纤维，⑦计算机芯片。
所用材料为SiO2或要用到SiO2的是()A．①②③④⑥B．全部C．⑤⑦D．①②⑥⑦【答案】A【解析】玻璃，水晶，石英，玛瑙，光导纤维的成分中有SiO2⑦计算机芯片⑤硅太阳能用到的是单质硅。
【考点】SiO2和Si的用途2.近来查明，二氧化三碳（C3O2）是金星大气层的一个组成部分。
下列关于二氧化三碳说法错误的是A．二氧化三碳的电子式为 :O::C::C::C::O:B．C3O2、CO、CO2都是碳的氧化物C．C3O2和CO2中原子不全为sp杂化D．C3O2不是碳酸的酸酐【答案】A【解析】A不正确，因为不能满足8电子的稳定结构，正确的电子式应该是。
B正确，因为都是由碳和氧两种元素组成的；C3O2和CO2中碳原子都是sp杂化，C正确。
碳酸的酸酐是CO2，D正确，答案选A。
【考点】考查电子式、杂化轨道、酸酐以及氧化物的有关判断点评：该题以二氧化三碳载体，重点考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，属于中等难度的试题。
3.家庭住宅的窗玻璃大部分是普通玻璃，其成分是Na2SiO3·CaSiO3·6SiO2，在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化学成分，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。
下表所列不正确的是【答案】C【解析】普通玻璃在高温下加热熔化，然后迅速冷却即得到钢化玻璃，所以选项C不正确，其余选项都是正确的，答案选C。
【考点】考查常见玻璃的有关判断点评：该题是基础性试题的考查，主要是对学生识记性知识的检验，难度不大，记住即可。
4.已知：Pb的化合价只有＋2、＋4，且＋4价的Pb具有强氧化性，常温下能氧化浓HCl生成Cl2；PbO2不稳定，随温度升高按下列顺序逐步分解：PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。
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基础课时1 碳、硅及其重要化合物
[最新考纲]
1．了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。
2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。
考点一碳、硅及其氧化物的性质
[知识梳理·固考基]
1．碳、硅元素的存在形态
(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。
碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。
(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。
2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较
提醒：①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。
②12C 、13C 、14C 是碳的三种同位素而非同素异形体。
③同素异形体之间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。
3．碳、硅单质的化学性质 (1)碳的化学性质
(2)硅的化学性质及制取
①与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
②与NaOH 溶液反应：
Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑； ③与O 2反应：Si ＋O 2=====△
SiO 2。
④工业制法：
用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为SiO 2＋2C=====
高温
Si＋2CO↑。
提醒：①自然界中没有游离态硅，工业上常用焦炭在电炉中还原SiO2得到粗硅。
②Si的还原性强于C，但C能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2C＋SiO2=====
高温Si＋2CO↑，其原因是产物CO为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。
且该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
4．二氧化碳和二氧化硅的比较
物质二氧化硅二氧化碳
结构
空间立体网状结构，不存在
单个分子
存在单个分子
主要物理性质
硬度大，熔、沸点高，常温
下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水
化学性质①与水反应不反应CO2＋H2O H2CO3
②与酸反应
只与氢氟酸反应：SiO2＋
4HF===SiF4↑＋2H2O
不反应
③与碱反应
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3
＋H2O(盛碱液的试剂瓶用
橡胶塞)
CO2少量：CO2＋
2NaOH===Na2CO3＋H2O、
CO2过量：CO2＋
NaOH===NaHCO3
④与盐反应
如与Na2CO3反应：SiO2＋
Na2CO3=====
高温
Na2SiO3＋
CO2↑
如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋
H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓
＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋
2CO2(足量)===H2SiO3↓＋
2NaHCO 3
⑤与碱性氧化物反应
如与CaO 反应：SiO 2＋CaO=====高温
CaSiO 3 如与Na 2O 反应：Na 2O ＋CO 2===Na 2CO 3
用途
光导纤维、光学仪器、电子
部件
制饮料、制碳酸盐 提醒：①SiO 2和CO 2都是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水；CO 2与水反应生成碳酸，但SiO 2不溶于水，故不能用SiO 2与水反应制备硅酸。
②SiO 2不能与盐酸、硝酸、硫酸等酸反应，但能与氢氟酸反应。
③不能依据反应SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑来说明SiO 2对应的水化物(即H 2SiO 3)的酸性比H 2CO 3强。
1．(RJ 必修1·P 8110改编)下列关于碳、硅的叙述正确的是( ) A ．碳、硅都是ⅣA 族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在 B ．二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似
C ．二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH 溶液反应生成相应的盐
D ．高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料 答案 C
2．(LK 必修1·P 714改编)用墨书写的字画可以久不变色，说明碳单质在常温下性质稳定，工业上利用高温下焦炭与水蒸气反应制取水煤气，化学方程式为C ＋H 2O(g)=====高温
CO ＋H 2，说明碳单质高温下具有较强的还原性。
3．(溯源题)判断下列说法是否正确
(1)元素C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体(×)
(2015·江苏化学，4A)
(2)粗硅――→Cl 2高温SiCl 4――→H 2高温Si 物质间的转化可一步实现(√)
(2015·江苏化学，8A)
(3)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO 2(×) (2015·天津理综，2D)
(4)SiO 2可与HF 反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中(√) (2013·广东理综，10D)
(5)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料(√) (2012·新课标全国卷，8B)
探源：本高考题组主要源于教材RJ 必修1 P 76“思考与交流”与LK 必修1 P 62“多种多样的碳单质”及其拓展，对碳、硅及其氧化物的常见性质进行了考查。
[题组精练·提考能]
题组一 碳、硅单质的性质 1．下列说法正确的是( )
A ．焦炭具有还原性，高温下能将二氧化硅还原为硅
B ．晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大
C ．硅主要以单质、氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中
D ．高纯硅可以制作太阳能电池，其工作原理与原电池相同
解析 A 项，发生反应：SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑，焦炭表现出还原性，正确；B 项，晶体硅用于制作半导体材料是因为具有特殊的导电性，与熔点、硬度无关，错误；在自然界中无单质Si ，C 选项错误；D 选项，一个是把光能转化为电能，一个是把化学能转化为电能，D 错误。
答案 A
2．下列关于碳和硅的叙述中，正确的是( )
A．其氧化物都能与NaOH溶液反应
B．其单质在加热时都能跟O2反应
C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸
D．碳和硅两种元素共有两种单质
解析CO不溶于水，不能生成相应的酸，也不能与NaOH溶液反应；SiO2不溶于水，也不能生成相应的酸；碳有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，所以两种元素共有多种单质。
答案 B
【练后归纳】
非金属单质硅的特殊性
题组二性质迥异的氧化物(CO2、SiO2)
3．(2015·陕西质检)下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是( )
A．都是共价化合物
B．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨
C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸
D．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应
解析SiO2和CO2中都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误；SiO2与强碱溶液反应生成硅酸盐，CO2与强碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐，D项正确。
答案 C
4．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )
解析由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先CO2＋
Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O ，继续通CO 2，生成可溶于水的Ca(HCO 3)2，再加入足量的NaOH ，则：2NaOH ＋Ca(HCO 3)2===CaCO 3↓＋Na 2CO 3＋2H 2O ，溶液又变浑浊。
答案 B
5．下列有关说法中错误的是( ) A ．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中 B ．SiO 2可将太阳能转化为电能
C ．灼烧NaOH 固体时不能使用瓷坩埚，因坩埚中的SiO 2能与NaOH 反应
D ．由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑
解析 氢氟酸能与玻璃中的SiO 2反应，A 正确；SiO 2不能将太阳能转化为电能，B 错误；高温下NaOH 能与瓷坩埚中的SiO 2反应，C 正确；沙子的主要成分是SiO 2，与碳反应时得到的是CO ，D 正确。
答案 B 【反思归纳】 SiO 2的特殊性
拓展：
根据SiO2性质的一般性与特殊性完成下列表格(其中括号内为要除去的杂质)。
可供选择的试剂：A.盐酸B．氢氧化钠溶液C．氧气D．水E．二氧化碳可选用的操作：①水洗②加热③高温灼烧④过滤⑤结晶。